21種行道樹(shù)耐干旱性研究

周錫成

摘要：干旱是行道樹(shù)種植中的常見(jiàn)問(wèn)題。為了選擇耐干旱樹(shù)種，本試驗(yàn)從樹(shù)種本身的抗失水性和根系發(fā)育狀況2方面進(jìn)行了測(cè)定分析。從抗失水性來(lái)看，樹(shù)種問(wèn)的差距較為明顯。樹(shù)木的根系深度與地下水位有著密切關(guān)系，種植在市區(qū)道路的樹(shù)種扎根明顯比地下水位偏高的植物園深。試驗(yàn)根據(jù)扎根深度將21種樹(shù)劃分為4個(gè)等級(jí)。其中不少樹(shù)種雖然扎根較深，但葉片抗失水性較差，這兩方面表現(xiàn)出一定互補(bǔ)性。對(duì)樹(shù)木的耐干旱性而言，橫向根系與深層根系也存在一定互補(bǔ)性。事實(shí)上，考核樹(shù)木的耐干旱性要從抗失水性、扎根深度和橫向根系3方面進(jìn)行。通過(guò)種問(wèn)比較綜合評(píng)估，將21種樹(shù)劃分為4個(gè)耐干旱等級(jí)，其中常綠種類(lèi)和懸鈴木、臭椿、銀杏為耐干旱樹(shù)種。

關(guān)鍵詞：行道樹(shù)；耐干旱；抗失水；根系

缺水、干旱是行道樹(shù)種植中面臨的常見(jiàn)問(wèn)題。許多樹(shù)種不能入選行道樹(shù)，耐干旱性不強(qiáng)是重要方面。城市道路由于自然降水幾乎全部排人下水道，流失嚴(yán)重，樹(shù)木常常得不到充足的水分，水分平穩(wěn)經(jīng)常處于負(fù)值。本試驗(yàn)進(jìn)行了根系分析，土層取樣表明，上海植物園的土壤中含水量較豐富，而在市區(qū)測(cè)定的5條道路中土層樣品含水量很少，多呈半干性土質(zhì)，行道樹(shù)除需適當(dāng)灌溉補(bǔ)充水分外，在樹(shù)種中尚需注意選擇耐干旱樹(shù)種。

樹(shù)木的耐干旱性是由兩方面決定的：一是樹(shù)種本身抗失水能力的強(qiáng)弱，二是根系發(fā)育情況。有些樹(shù)種能忍受一個(gè)時(shí)期的缺水條件，有些樹(shù)種則根系較為發(fā)達(dá)，吸收水分能力較強(qiáng)。為了查明行道樹(shù)的耐干旱性，試驗(yàn)從上述2面進(jìn)行測(cè)試分析。

1材料與方法

1.1材料

選取上海植物園生長(zhǎng)健壯成年植株進(jìn)行耐干旱性測(cè)試，共計(jì)21種，分別為懸鈴木、臭椿、青桐、無(wú)患子、喜樹(shù)、銀杏、意楊、白花泡桐、白玉蘭、國(guó)槐、香樟、廣玉蘭、楓香、紅果榆、厚殼樹(shù)、株木、黃山欒樹(shù)、雜交馬褂木、杜英、猴樟、樂(lè)昌含笑。

1.2方法

1.2.1抗失水性測(cè)定。測(cè)定時(shí)間為10月16～22日。在培養(yǎng)箱內(nèi)模擬夏季高溫和干旱條件，調(diào)節(jié)并衡定溫度34%，相對(duì)濕度42%，每隔30min測(cè)定1次，連續(xù)測(cè)定葉片重量變化，算出失重百分?jǐn)?shù)，制定重量變化進(jìn)行種間比較。稱(chēng)重的葉片摘自樹(shù)冠外側(cè)，南向健康枝葉，上午9時(shí)前采摘并保濕送至實(shí)驗(yàn)室。

1.2.2扎根深度調(diào)查。根據(jù)w·伯姆介紹的土鉆法取樣技術(shù)，用2種方法進(jìn)行：①筒取樣：用內(nèi)徑5cm的水管自制取樣圓筒，分長(zhǎng)50cm和100cm 2種，頂部焊2個(gè)耳環(huán)用于穿繩用，各2根長(zhǎng)60cm和120cm，直徑14mm的圓鋼做通土棍。取樣時(shí)，先將50cm圓筒在近根莖20～30cm處豎直打入土中，每打入10cm拔出圓筒，用通土棍通出土樣裝入塑料袋備查，打深達(dá)到40cm后再換上120cm的圓筒繼續(xù)向下打，直至樣品中無(wú)根系為止。測(cè)量樣品中根系長(zhǎng)度，算出總長(zhǎng)度。以了解扎根深度和每一層次根系分布情況。②鉆取樣：鑒于圓筒取樣十分吃力，在測(cè)定扎根深度時(shí)亦采用麻花型土鉆檢測(cè)，鉆孔流徑3cm，鉆長(zhǎng)1m，每垂直鉆進(jìn)10cm拔出土鉆檢查帶出的土樣中有無(wú)根系，直至無(wú)根為止。重復(fù)2～3次。

2結(jié)果與分析

2.1抗失水性試驗(yàn)

圖1為臭椿、楓香2種代表樹(shù)種的失水率變化曲線(xiàn)。失水時(shí)間在0.00～0.66h失水率楓香比臭椿快；失水時(shí)間在0.66～3.00h臭椿驟然失水，失水率迅速加快，臭椿失水率比楓香快得多；失水時(shí)間3.00h臭椿失水率趨于平穩(wěn)。失水時(shí)間在0.66～6.00h楓香失水率加快，失水時(shí)間6.00h，香失水率趨于平穩(wěn)。顯然臭椿失水率比楓香快，抗失水性能力比楓香弱。

21種樹(shù)離體葉片抗失水測(cè)定結(jié)果（見(jiàn)表1）。可以看出樹(shù)種間的差異相當(dāng)明顯。抗失水能力最強(qiáng)樹(shù)種廣玉蘭，半致死失水時(shí)間為13.2h，最大失水時(shí)間為30h；最差的意楊，半致死失水時(shí)間僅0.5h，大失水時(shí)間為2h。常綠樹(shù)種抗失水能力比落葉樹(shù)種強(qiáng)，在上海表現(xiàn)為半常綠的樂(lè)昌含笑則介于兩者之間。

根據(jù)表1結(jié)果，按照強(qiáng)弱，可以將21種樹(shù)劃分成4個(gè)等級(jí)如下（按大小次序排列）：①最佳樹(shù)種：廣玉蘭、香樟、杜英、猴樟、懸鈴木、樂(lè)昌含笑、雜交馬褂木、銀杏、白玉蘭。②一般樹(shù)種：喜樹(shù)、青桐、國(guó)槐、厚殼樹(shù)、楓香、無(wú)患子。③較差樹(shù)種：株木、臭椿、紅果榆、白花泡桐、黃山欒樹(shù)。④最差樹(shù)種：意楊。

2.2扎根深度

扎根深度是評(píng)選行道樹(shù)的重要條件。扎根深，抗風(fēng)能力強(qiáng)，同時(shí)增加深層土壤水分的吸收能力。

樹(shù)木扎根深度與地下水位高低有密切關(guān)系（見(jiàn)表2），所有樹(shù)種在市區(qū)道路扎根比植物園明顯加深，而種植在地下水位較高的引種區(qū)的樹(shù)木則根系最淺，因此，可以推斷種植在引種區(qū)的猴樟根深的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)偏低（見(jiàn)表3），與株木和厚殼樹(shù)等相比，根深可提高20～25cm。

21種樹(shù)的扎根情況（見(jiàn)表3）。上海植物園引種區(qū)的地下水位為0.5～0.6m，其他種植地區(qū)為0.8m左右，從表中可以看出，多數(shù)種類(lèi)能接近或超過(guò)地下水位深度，只有意楊和白花泡桐為典型的淺根性樹(shù)種。

從深層土壤（60cm以下土層）根系的占有率和能達(dá)到的最大扎根深度考慮（見(jiàn)表3），以將21種樹(shù)劃分為以下4個(gè)等級(jí)：①深根性樹(shù)種：楓香、黃山欒樹(shù)、香樟、杜英、紅果榆、株木。②扎根較深樹(shù)種：懸鈴木、臭椿、猴樟、國(guó)槐、銀杏。③一般根深樹(shù)種：青桐、喜樹(shù)、白玉蘭、廣玉蘭、樂(lè)昌含笑、雜交馬褂木、無(wú)患子、厚殼樹(shù)。④淺根性樹(shù)種：白花泡桐、意楊。

在“一般根深樹(shù)種”中，廣玉蘭和雜交馬褂木扎根深度亦能達(dá)80cm以上，其中比較差的是樂(lè)昌含笑和青桐2種。

各種樹(shù)在表層土壤中（20cm以?xún)?nèi)土層）集中的根系比例均相當(dāng)高，這表明土壤的通氣性對(duì)根系的發(fā)育相當(dāng)重要。從不同樹(shù)種在表層土壤中根系占有率的高低中，可以比較樹(shù)種對(duì)土壤通氣性的要求情況。表層根系在40%以下的有懸鈴木、楓香、黃山欒樹(shù)、杜英、梾木、厚殼樹(shù)、喜樹(shù)7種樹(shù)，其中除喜樹(shù)外多是扎根較深樹(shù)種，因此相對(duì)的較耐板結(jié)。表層根系在40%以上的除了6種屬深根性樹(shù)種及2種淺根性樹(shù)種外，多數(shù)要求土壤有較好的通氣性，如青桐、無(wú)患子、白玉蘭、廣玉蘭、雜交馬褂木、樂(lè)昌含笑6種。一般表層根系多，橫向根系也較發(fā)達(dá)，其中特別明顯的是意楊和白花泡桐。

2.3耐干旱性

在2種調(diào)查測(cè)定中可以看出，有些樹(shù)種2性狀分級(jí)情況較一致，如香樟、杜英、懸鈴木、銀杏4種樹(shù)種2種性狀均比較好，但也有相當(dāng)多的樹(shù)種2種測(cè)定結(jié)果呈相反情況，表現(xiàn)出一定的互補(bǔ)性，如臭椿、紅果榆、黃山欒樹(shù)，雖然葉片抗失水性較差，但根系卻很深。樹(shù)木的這種互補(bǔ)性是植物對(duì)于干旱環(huán)境的一種適應(yīng)性表現(xiàn)，這種互補(bǔ)性有助于增強(qiáng)抗干旱能力。臭椿、紅果榆、黃山欒樹(shù)正由于根深，吸收水分能力強(qiáng)，彌補(bǔ)了葉片易失水的缺陷。

另外，樹(shù)木的橫向根系發(fā)達(dá)情況對(duì)抗干旱能力也很重要，淺根性的意楊和白花泡桐主要靠發(fā)達(dá)的橫向根系增強(qiáng)了抗干旱性。由于各種原因，本研究難以作全根系調(diào)查，但從表3可以看出，有些樹(shù)在近根莖部位垂直取樣時(shí)掘出的根多，有的則很少，樣方中取出的根系少，而且表層根系較為豐富的，其橫向根系一般較為發(fā)達(dá)。對(duì)樹(shù)木的耐干旱性而言，橫向根系與深層根系也存在一定互補(bǔ)性。

樹(shù)木的耐干旱性是由樹(shù)木的耐饑餓能力（抗失水性）和根系的發(fā)達(dá)程度決定的。相比之下，根系的作用更重要。在評(píng)估樹(shù)木的耐干旱性時(shí)必須兼顧這兩種情況，而根系又需考慮深層根系和橫向根系。

為了科學(xué)地評(píng)估耐干旱性，根據(jù)上述3方面運(yùn)用數(shù)學(xué)計(jì)分方式，結(jié)合樹(shù)木實(shí)際生長(zhǎng)狀況，進(jìn)行綜合評(píng)估。從表4可以看出，樹(shù)種間耐干旱性評(píng)分差距不太懸殊，這是由于樹(shù)木在適應(yīng)干旱環(huán)境方面存在2種互補(bǔ)性的原因所致，同時(shí)也說(shuō)明21種樹(shù)均有一定耐干旱能力。其中耐干旱最好的是香樟、猴樟、廣玉蘭。最差的是青桐和喜樹(shù)。按分?jǐn)?shù)線(xiàn)高低可以將21種樹(shù)劃分成下列4個(gè)等級(jí)：①耐干旱樹(shù)種（7種）：香樟、猴樟、廣玉蘭、杜英、銀杏、懸鈴木、臭椿。②較耐干旱樹(shù)種（7種）：楓香、意楊、樂(lè)昌含笑、白花泡桐、雜交馬褂木、紅果榆、國(guó)槐。③一般耐干旱樹(shù)種（4種）：株木、白玉蘭、無(wú)患子、黃山欒樹(shù)。④耐干旱較差樹(shù)種（3種）：厚殼樹(shù)、喜樹(shù)、青桐。

從以上劃分來(lái)看，常綠性種類(lèi)普遍較耐干旱。

3結(jié)論

（1）21種行道樹(shù)中耐干旱樹(shù)種（7種）、較耐干旱樹(shù)種（7種）、一般耐干旱樹(shù)種（4種）、耐干旱較差樹(shù)種（3種）。（2）以往考慮樹(shù)木的耐干旱性，主要著眼于耐饑餓能力（失水性），實(shí)際上樹(shù)木的耐干旱性應(yīng)從耐饑餓能力和根系的發(fā)達(dá)程度2方面綜合考慮。從測(cè)定結(jié)果來(lái)看，樹(shù)木的耐饑餓能力與根系的發(fā)達(dá)程度有一定互補(bǔ)性，而橫向表層根系與深層根系也有某種互補(bǔ)性，這2種互補(bǔ)性是樹(shù)木長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果，如臭椿作為有名的強(qiáng)耐干旱樹(shù)種，實(shí)際上是極不耐失水的樹(shù)種，正由于有發(fā)達(dá)的根系，確保水分供應(yīng)，使其能安全度過(guò)干旱季節(jié)。（3）上海為北亞熱帶季風(fēng)氣候，具有明顯的海洋性特征，空氣濕潤(rùn)，年降水量豐富。唯在7～8月受熱帶高氣壓影響，常有旱伏出現(xiàn)，據(jù)資料分析，近百年來(lái)旱伏出現(xiàn)的機(jī)率為37%，干旱情況不太嚴(yán)重。由于考慮到市區(qū)道路雨水流失嚴(yán)重，較易受干旱影響，一般耐干旱樹(shù)種（4種）和耐干旱較差樹(shù)種（3種）應(yīng)在市郊結(jié)合部、道路條件較好的地區(qū)種植。（4）青桐、無(wú)患子、白玉蘭、廣玉蘭、雜交馬褂木、樂(lè)昌含笑（6種）表層根系比例較高，要求一定的土壤通氣性，上述樹(shù)種在種植中應(yīng)注意土壤改良和根系保護(hù)，最好實(shí)行種植帶式種植。（5）由于試驗(yàn)難以進(jìn)行全根系調(diào)查分析和多次重復(fù)，所以根系調(diào)查分析的結(jié)果是初步的，有條件可做進(jìn)一步分析研究。

（收稿：2017-06-22）